浙江大學(xué)教授高翔和項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)圍繞“燃煤機(jī)組超低排放關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”課題，經(jīng)過(guò)20多年的不懈努力，實(shí)現(xiàn)了燃煤機(jī)組多種污染物超低排放關(guān)鍵技術(shù)與成套裝備的重大突破，對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)煤炭清潔化利用、打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)具有極其重要的意義。

高翔教授（右一）正在介紹燃煤污染物超低排放的工作原理。

煤炭占我國(guó)已探明化石能源資源儲(chǔ)量的94%左右，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展最大的能源支撐。但燃煤過(guò)程中排放的氮氧化物、顆粒物、二氧化硫、三氧化硫等污染物，被認(rèn)為是造成霧霾等大氣環(huán)境問(wèn)題的主要“罪魁禍?zhǔn)?rdquo;之一。有著豐富天然氣資源的英美等國(guó)將治霾措施瞄向了“煤改氣”，而這一成功經(jīng)驗(yàn)在天然氣短缺的中國(guó)卻難以復(fù)制。為了改善空氣質(zhì)量，亟需研發(fā)一種最先進(jìn)的燃煤污染物脫除技術(shù)，這給中國(guó)科學(xué)家出了一道十分棘手的難題。

對(duì)此，浙江大學(xué)教授高翔和項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)圍繞“燃煤機(jī)組超低排放關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”課題，經(jīng)過(guò)20多年的不懈努力，終于實(shí)現(xiàn)了燃煤機(jī)組多種污染物超低排放關(guān)鍵技術(shù)與成套裝備的重大突破，探索出一條煤電綠色發(fā)展道路，為保護(hù)大氣環(huán)境作出了杰出貢獻(xiàn)。這一項(xiàng)目也在前不久舉行的國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，榮獲2017年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

“我們國(guó)家短時(shí)間內(nèi)很難改變以煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，只有把燃煤污染物處理好，才能從根本上解決環(huán)境污染問(wèn)題，才能有效地保障國(guó)家能源安全，而這也是我們長(zhǎng)期以來(lái)的奮斗目標(biāo)。”浙江大學(xué)能源工程學(xué)院院長(zhǎng)高翔告訴經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)記者，全國(guó)煤炭年消費(fèi)量的一半左右都來(lái)自于燃煤發(fā)電，因此燃煤機(jī)組的超低排放，對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)煤炭清潔化利用、打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)具有極其重要的意義。

該項(xiàng)目實(shí)施前，我國(guó)依靠引進(jìn)國(guó)外技術(shù)進(jìn)行燃煤污染物的處理，這一技術(shù)不僅價(jià)格昂貴、顆粒物脫除效率低，而且對(duì)于我國(guó)復(fù)雜多變煤質(zhì)、燃煤電廠負(fù)荷波動(dòng)大等問(wèn)題適應(yīng)性較差，不能長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠達(dá)到超低排放要求。

面對(duì)這些國(guó)際性難題，浙江大學(xué)與浙江省能源集團(tuán)有限公司等依托能源清潔利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和“2011協(xié)同創(chuàng)新中心”等國(guó)家級(jí)平臺(tái)，在國(guó)家和省部級(jí)科研項(xiàng)目的持續(xù)支持下強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，組成產(chǎn)學(xué)研用團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期深入的理論和試驗(yàn)研究，發(fā)明了高效率、高適應(yīng)性、高可靠和低成本的多污染物高效協(xié)同脫除超低排放系統(tǒng)。該系統(tǒng)憑借其全流程整體協(xié)同與智能調(diào)控的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜煤質(zhì)和復(fù)雜工況下多種煙氣污染物的超低排放。

“一個(gè)系統(tǒng)性工程的成功離不開(kāi)團(tuán)隊(duì)精神，只有大家齊心協(xié)力朝著共同的目標(biāo)迎難而上，才能不斷取得突破。”浙江大學(xué)熱能工程研究所所長(zhǎng)岑可法說(shuō)：“團(tuán)隊(duì)通過(guò)多活性中心催化劑配方研發(fā)，大幅度提高了催化劑的抗中毒、低溫活性、協(xié)同氧化汞等性能，保證了燃煤機(jī)組在燃燒復(fù)雜煤質(zhì)及低負(fù)荷時(shí)，也能完成氮氧化物的高效催化脫硝（脫硝率大于85%），并有效控制了汞的排放。”

針對(duì)細(xì)顆粒物在煙氣中脫除效率低的難題，項(xiàng)目組攻克了溫—濕調(diào)控多場(chǎng)強(qiáng)化顆粒物、三氧化硫脫除技術(shù)難題，成功研發(fā)了復(fù)合靜電除塵裝備及關(guān)鍵部件，實(shí)現(xiàn)了顆粒物排放濃度低于1mg/nm3，三氧化硫排放濃度低于2mg/nm3。更可貴的是，這套排放系統(tǒng)價(jià)格十分低廉，設(shè)備投資和運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本均攤到每千瓦時(shí)電上僅增加約1分錢。

“從基礎(chǔ)研究到核心技術(shù)再到成套設(shè)備，每個(gè)環(huán)節(jié)都不容有失。哪怕只是一個(gè)很小的技術(shù)細(xì)節(jié)，我們團(tuán)隊(duì)也要從早討論到晚，直到弄清楚為止。”回顧20余載攻堅(jiān)路，高翔感慨地說(shuō)：“為了縮短工期，我們將改造催化劑等許多關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)線都搬到電廠去做，團(tuán)隊(duì)中很多成員都在工程現(xiàn)場(chǎng)過(guò)春節(jié)。”

項(xiàng)目成果應(yīng)用在小型燃煤鍋爐上取得成功后，又在浙能集團(tuán)嘉華電廠1000兆瓦在役燃煤機(jī)組上進(jìn)行了示范應(yīng)用。經(jīng)中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站等監(jiān)測(cè)表明，氮氧化物、二氧化硫、顆粒物等多種煙氣污染物排放指標(biāo)均優(yōu)于燃煤電廠排放標(biāo)準(zhǔn)限制，是歐盟環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的六分之一。目前，這一技術(shù)在全國(guó)得到進(jìn)一步推廣，被浙江天地環(huán)保科技有限公司、北京國(guó)能中電節(jié)能環(huán)保技術(shù)股份有限公司等多家單位采用，累計(jì)裝機(jī)容量超過(guò)1億千瓦。

高翔介紹，燃煤機(jī)組實(shí)現(xiàn)超低排放后，污染物排放濃度與國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)相比，二氧化硫排放降低83%，氮氧化物排放降低50%，顆粒物排放降低67%，有力推動(dòng)了煤炭清潔高效集中利用。

該項(xiàng)目在國(guó)際上得到認(rèn)可，技術(shù)和產(chǎn)品已輸出歐美和“一帶一路”沿線國(guó)家，為應(yīng)對(duì)全球燃煤污染帶來(lái)的挑戰(zhàn)提供了中國(guó)方案。